Geni come Alan Turing hanno teorizzato la possibilità di costruire una macchina in grado di risolvere problemi complessi. Problemi legati alla matematica, alla fisica. A quel tempo si cercava di capire se fosse possibile costruire un calcolatore che opportunamente programmato potesse risolvere “qualsiasi” problema. Così nacque il concetto di macchina di Turing, dal quale si sono sviluppati in pochi anni i primi computer e da quelli tutta la tecnologia che oggi ci circonda.

Con i nostri computer attuali siamo in grado di risolvere problemi di difficoltà polinomiale, mentre se si parla di difficoltà esponenziale il tempo necessario per risolverli cresce appunto 24020647480_7fe3cd8ab1_kesponenzialmente, rendendo praticamente impossibile ottenere una risposta in tempi utili. Problemi a difficoltà esponenziale includono per esempio la fattorizzazione di grossi numeri primi, l’Intelligenza Artificiale come la studiamo adesso e molto altro.

I nostri computer si basano su modelli di calcolo binari che possono lavorare solo con zeri e uni. Ma ecco la rivoluzione! Sono in costruzione i primi prototipi di computer quantistici. Utilizzando le regole della meccanica quantistica questi computer del futuro sono in grado di effettuare calcoli con qbit, al posto di usare bit. Il qbit, o Quantum bit può assumere tre stati: uno, zero ed indeterminato. Lo stato indeterminato è regolato da complesse regole della meccanica quantistica che permettono di sfruttarlo per eseguire calcoli complessi. Utilizzandolo è possibile risolvere in tempo polinomiale (e quindi utile) un problema di difficoltà esponenziale. Ma cosa significa questo?

Beh, la maggior parte dei sistemi di cifratura in circolazione, gli stessi che rendono sicuri gli accessi ai conti bancari e tengono in piedi internet, usano dei grossi numeri, ed essendo impossibile ora fattorizzarli vengono considerati sicuri. Un computer quantistico sarà invece in grado di rompere questi algoritmi, rendendo insicuro anche solo mandare un messaggio su WhatsApp. Sarà necessario reinventare la sicurezza in rete.

Altri campi dove potrebbero cambiare le cose sono la matematica, la fisica, lo studio delle intelligenze artificiali, la biologia, la medicina. Con quella potenza di calcolo a disposizione sarà possibile fare nuove scoperte, simulare o trovare composti che abbiano un certo comportamento nelle nostre cellule  e siano in grado di prevenire e curare le malattie,  aiutandoci a rendere il mondo un posto migliore.

Attualmente i computer quantistici sono solo in fase sperimentale e hanno bisogno di superconduttori per funzionare. Questo significa che devono essere raffreddati a temperature estremamente basse e sono decisamente complessi, ma la tecnologia sta maturando e sono sicuro che, come tutte le tecnologie, anche questa si evolverà ed in qualche decina d’anni cambierà il mondo.